ガーナ北部での熱帯熱マラリア原虫に対する10年の増加の増加に応じて、スルファドキシン - ピリメタミン耐性遺伝子型と遺伝的多様性の時間的進化

背景：抗マラリア薬物耐性は、マラリアとの世界的な戦いの依然として重要な関心事です。ガーナでは、妊娠中のマラリアの断続的な予防治療に使用され、高マラリアシーズン中の季節マラリア化学予防（SMC）と組み合わされています。したがって、ガーナでのこれらの介入の意思決定を導くには、SP耐性の分子マーカーの監視が重要です。 方法：2009年から2018年に収集された合計マラリア患者からの合計4469のサンプルが、Miseqを使用したDNAシーケンスのために英国のWellcome Trust Sanger Instituteに提出されました。遺伝子型は、PFDHFRおよびPFDHPS遺伝子と、長年にわたってPFHDFR/PFDHPS遺伝子を組み合わせて、それぞれ2694および846個の単型感染症でハプロタイプに成功しました。 結果：PFDHFR遺伝子座では、2009年から2018年までにトリプル変異体（IRNI）を搭載した寄生虫の一貫した高い（> 60％）有病率が検出されました。2つの二重変異ハプロタイプ（NRNIとICNI）が見つかりました。6つのPFDHPSハプロタイプが検出されました。これらのうち、2009年から2018年までの時間の経過に伴う下降傾向で5つの有病率が変動しましたが、PFDHPS二重変異体（AGKAA）を除き、2009年の2.5％から2018年の78.2％に一貫して増加しました。3.5〜5.5％の間で変動しました。合計象限（IRNI+AAKAA）の遺伝子型は、2009年の19.3％から2011年の87.5％から2018年には19.6％に変動し、9年以内に37.4％の平均有病率が19.6％に増加しました。Quintuple（Irni+AgkaaまたはSGEAA）変異体ハプロタイプを運ぶ寄生虫の有病率は、SPが2009年の14.0％から2016年の89.0％に非常に耐抵抗性が高く、2017年と2018年にそれぞれ78.9および76.6％に減少しました。クイントプル変異体は両方のマラリアの季節で有病率が上昇していますが、これらの組み合わせた遺伝子型は、季節内ではなく季節内で大きく異なります。 結論：PFDHFRトリプル変異体とPFDHFR/PFDHPS四重層とQuintuple変異体を組み合わせたPFDHFRトリプル変異体の有病率が高いにもかかわらず、SPは依然として有効かもしれません。これらの発見は、SP抵抗を継続的に監視する必要性を強調するため、特に抵抗パターンの変化を確認するために深いターゲットシーケンスを使用して強調しています。

BACKGROUND: Anti-malarial drug resistance remains a key concern for the global fight against malaria. In Ghana sulfadoxine-pyrimethamine (SP) is used for intermittent preventive treatment of malaria in pregnancy and combined with amodiaquine for Seasonal Malaria Chemoprevention (SMC) during the high malaria season. Thus, surveillance of molecular markers of SP resistance is important to guide decision-making for these interventions in Ghana. METHODS: A total of 4469 samples from uncomplicated malaria patients collected from 2009 to 2018 was submitted to the Wellcome Trust Sanger Institute, UK for DNA sequencing using MiSeq. Genotypes were successfully translated into haplotypes in 2694 and 846 mono infections respectively for pfdhfr and pfdhps genes and the combined pfhdfr/pfdhps genes across all years. RESULTS: At the pfdhfr locus, a consistently high (> 60%) prevalence of parasites carrying triple mutants (IRNI) were detected from 2009 to 2018. Two double mutant haplotypes (NRNI and ICNI) were found, with haplotype NRNI having a much higher prevalence (average 13.8%) than ICNI (average 3.2%) across all years. Six pfdhps haplotypes were detected. Of these, prevalence of five fluctuated in a downward trend over time from 2009 to 2018, except a pfdhps double mutant (AGKAA), which increased consistently from 2.5% in 2009 to 78.2% in 2018. Across both genes, pfdhfr/pfdhps combined triple (NRNI + AAKAA) mutants were only detected in 2009, 2014, 2015 and 2018, prevalence of which fluctuated between 3.5 and 5.5%. The combined quadruple (IRNI + AAKAA) genotype increased in prevalence from 19.3% in 2009 to 87.5% in 2011 before fluctuating downwards to 19.6% in 2018 with an average prevalence of 37.4% within the nine years. Prevalence of parasites carrying the quintuple (IRNI + AGKAA or SGEAA) mutant haplotypes, which are highly refractory to SP increased over time from 14.0% in 2009 to 89.0% in 2016 before decreasing to 78.9 and 76.6% in 2017 and 2018 respectively. Though quintuple mutants are rising in prevalence in both malaria seasons, together these combined genotypes vary significantly within season but not between seasons. CONCLUSIONS: Despite high prevalence of pfdhfr triple mutants and combined pfdhfr/pfdhps quadruple and quintuple mutants in this setting SP may still be efficacious. These findings are significant as they highlight the need to continuously monitor SP resistance, particularly using deep targeted sequencing to ascertain changing resistance patterns.